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CAPITULO IV
CONCENTRACIN MAGNTICA Y ELECTROMAGNTICA
4.1. OBJETIVO.
Al concluir el estudio de este captulo, el estudiante estar
capacitado para entender y aplicar los fundamentos de la separacin
o concentracin magntica y electromagntica al procesamiento de
minerales aprovechando sus propiedades de respuesta de las
partculas minerales cuando son sometidas a un campo magntico o
electromagntico. Asimismo estarn capacitados para poder realizar
estudios de investigacin de concentracin de minerales por este
mtodo, disear circuitos y Plantas de esta naturaleza.
4.2. CONCENTRACIN MAGNTICA.
La separacin o concentracin magntica se fundamenta en el empleo
de la diferencia de las propiedades magnticas de los minerales
componentes de la mena cuando estas se someten a un campo magntico
o electromagntico producido en un equipo separador, denominado
concentrador magntico. En otras palabras, la concentracin magntica
es una operacin de separacin fsica de partculas por separado que se
fundamenta en una relacin de competencia entre:
1. Fuerzas magnticas. 2. Fuerzas gravitacionales, centrfugas, de
friccin o de inercia. 3. Fuerzas de atraccin o de repulsin
inter-partculas.
En consecuencia, cuando una mezcla de partculas minerales se
introducen en un campo magntico de un concentrador magntico, quedan
sometidas a la accin de este campo y a un conjunto de fuerzas
mecnicas accesorias, tales como las de gravedad, centrfuga,
rozamiento, inercia y resistencia de fluidos. Su rendimiento
depender entonces de la naturaleza de la alimentacin, la cual
abarca la distribucin granulomtrica, la susceptibilidad magntica y
otras propiedades fsicas y qumicas que puedan afectar a las
diversas fuerzas que intervienen.
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4.3. PRINCIPIOS TERICOS DE LA SEPARACIN MAGNTICA.
Para poder caracterizar el comportamiento de las partculas
minerales dentro de un campo magntico es necesario mnimamente
conocer los siguientes conceptos:
1. Intensidad de imantacin y susceptibilidad magntica. 2.
Permeabilidad magntica. 3. Fuerza magntica.
INTENSIDAD DE IMANTACIN Y SUSCEPTIBILIDAD MAGNTICA.
En un campo de intensidad magntica, H, una partcula de mineral
adquiere una intensidad de imantacin, I, generalmente proporcional
al campo inductor y de la misma direccin. Esto es:
H
IK (4.1)
Donde K es la susceptibilidad magntica que es la que determina
la respuesta del comportamiento de un mineral dentro de un campo
magntico y est referida a la unidad de volumen, es
adimensional.
Cuando se magnetiza por un campo exterior He, un mineral de
longitud finita, se producen unas masas magnticas en las
extremidades del trozo de mineral, creando un campo desmagnetizante
h en sentido opuesto al campo exterior y proporcional a l. Esto
es:
h = N I (4.2)
Donde: N = Es el coeficiente de desmagnetizacin;
adimensional.
En consecuencia, el campo que acta en el interior del mineral
ser:
Hi = He - h (4.3)
Mientras que la susceptibilidad de volumen, K, depende de la
forma de la partcula, es una caracterstica de la materia denominada
susceptibilidad magntica. Ello se expresa as:
NK
1 (4.4)
PERMEABILIDAD MAGNTICA.
La permeabilidad magntica ser define por la relacin:
B = Hi (4.5)
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Donde:
= Es la permeabilidad magntica.
B = Es la induccin magntica
FUERZA MAGNTICA. El xito de cualquier proceso de separacin
magntica depende de la propiedad del material a colectar y la
estructura del separador que realizar el proceso. Esto se puede
expresar en la relacin, por un lado, entre las
fuerzas competentes y por otro, la fuerza magntica. La fuerza
magntica ha sido definida por Lawver y Hopstock quienes han dado un
expresin bsica de la fuerza magntica que acta sobre una partcula.
Esta expresin es:
r
HHmFm
*** (4.5)
Donde:
Fm = Es la fuerza magntica que acta sobre una partcula.
= Es la masa o la susceptibilidad magntica especfica de la
partcula, cm3/g
m = Masa de la partcula, g H = Campo magnetizante, Gauss
H/r = Gradiente de campo magntico, Gauss/cm
As, La fuerza magntica depende no slo del valor del campo
magnetizante o intensidad de
magnetizacin sino que tambin del gradiente de campo. Segn esto,
para que haya mayor fuerza magntica debe aumentarse el campo y su
convergencia, es decir, debe haber gradiente de intensidad.
Fig. 4.1. Mediciones de la fuerza en un campo magntico.
4.4. CLASIFICACIN DE LOS MINERALES SEGN SU COMPORTAMIENTO EN
UN CAMPO MAGNTICO.
En base a la susceptibilidad magntica, los minerales pueden
clasificarse en dos grupos:
1. Minerales Diamagnticos.
2. Minerales Paramagnticos.
3. Minerales Ferromagnticos.
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1. MINERALES DIAMAGNETICOS.
Los minerales diamagnticos son aquellos que son repelidos por un
campo magntico. En ellos sus tomos no presentan momento magntico
permanente, debido a que los campos magnticos ocasionados por esas
corrientes microscpicas se compensan, de modo que el momento
magntico resultante es cero. Cuando a estos materiales se les
aplica un campo magntico, se generan por induccin pequeas
corrientes que se oponen al campo externo (segn la ley de Lenz) y
el resultado final es que son repelidas por ste. Aqu las fuerzas
que actan son muy pequeas y los minerales de esta naturaleza no se
pueden
concentrar magnticamente. < 0 y < 0 es decir, la
susceptibilidad magntica es negativa y dbil, por lo tanto, las
partculas tienden a alejarse de las zonas de campo fuerte e ir a
las zonas de campo dbil. Entre estos minerales que son la mayora,
tenemos la calcita, cuarzo, fluorita, etc... 2. MINERALES
PARAMAGNTICOS. Los minerales paramagnticos son los que son atrados
a lo largo de las lneas de fuerza magntica
hasta los puntos de mayor intensidad de campo, es decir, tienen
susceptibilidad positiva ( > 0 y > 0). stos s poseen un
momento magntico permanente porque no existe una compensacin neta
de los momentos de los electrones. Cuando estas sustancias son
sometidas a la accin de un campo magntico externo, adems del efecto
diamagntico (que siempre est presente), ocurre la alineacin de los
momentos magnticos a favor del campo externo, reforzndose.
Generalmente, este efecto suele ser dbil y se ve muy afectado por
la agitacin trmica (que tiende a destruir este orden), por lo que
el paramagnetismo es muy sensible a la temperatura. Por ello, estos
materiales son atrados ligeramente por imanes, pero no se
convierten en materiales permanentemente magnetizados. Aqu las
partculas de mineral bajo la accin del campo magntico se imantan y
adquieren un magnetismo inducido en el mismo sentido del campo
inductor.
Entre los minerales paramagnticos que se separan en los
separadores magnticos comerciales
se encuentran la ilmenita (FeTiO3), rutilo (TiO2), volframita
[(Fe,Mn)WO4], monacita, siderita (FeCO3), pirrotita (FeS), cromita
(FeCrO4), hematita (Fe2O3) y los minerales de manganeso. 3.
MINERALES FERROMAGNTICOS. En ellos las intensas interacciones entre
los momentos magnticos atmicos hacen que stos se alineen paralelos
entre s en regiones llamadas dominios magnticos. Cuando no se
aplica un campo magntico externo las magnetizaciones de los
dominios se orientan al azar; pero cuando se halla presente, los
dominios tienden a orientarse paralelos al campo. La fuerte
interaccin entre los momentos dipolares atmicos vecinos los
mantiene alineados incluso cuando se suprime el campo magntico
externo. Por tanto, pueden ser magnetizados permanentemente por la
aplicacin de un campo magntico externo.
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CLASIFICACION DE LOS MINERALES SEGN SU SUSCEPTIBILIDAD
MAGNTICA.
De acuerdo al comportamiento en un campo magntico, los minerales
se agrupan generalmente
en tres grupos, aun cuando hay minerales cuya susceptibilidad
vara con su composicin y que las soluciones slidas o inclusiones de
dos o ms son factores de complicacin. Estos grupos son:
Ferromagnticos; Hierro, magnetita y Franklinita.
Moderadamente magnticos; Ilmenita, rub, pirrotita, etc.
Dbilmente magnticos; Hematita, Siderita, Rodonita, Limonita,
Pirolusita, Corindn, Pirita, Manganita, Calamina, Esfalerita,
Dolomita, Cuarzo, Rutilo, Granate, Serpentina, etc.
Muy dbilmente magnticos; Estibnita, galena, criolita, Enargita,
magnesita, yeso, etc..
No magnticos y diamagnticos; Barita, calcita, halita, topacio,
bismuto, apatita, grafito, etc..
4.5. TIPOS DE CONCENTRADORES MAGNETICOS.
Por la intensidad del campo magntico, los concentradores
magnticos se pueden clasificar en:
1. Concentradores magnticos de baja intensidad. 2.
Concentradores magnticos de media y alta intensidad. 3.
Concentradores magnticos de alto gradiente.
Ambas operaciones de concentracin magntica, pueden llevarse a
cabo en seco y en hmedo. Segn sus funciones los concentradores
magnticos se clasifican en:
Concentradores, que separan los minerales magnticos de una
corriente de mineral que pasa
Purificadores, que sirven para retirar pequeas cantidades de
materiales magnticos nocivos en un producto, por ejemplo, de slice
o de arcilla.
Recuperadores, que sirven para devolver material magntico al
circuito, por ejemplo, en la separacin por medios densos.
Protectores, sirven para proteger mquinas o procesos retirando
hierros o detectando objetos magnticos perjudiciales
4.5.1. CONCENTRADORES MAGNTICOS DE BAJA INTENSIDAD EN SECO. Se
denomina as a los procesos que utilizan equipos constituidos por
imanes permanentes (ferrita) o electromagnticos (embobinados) que
en operacin son capaces de generar campos de 0 a 2500 Gauss. Por
razones de construccin y restricciones de fabricacin, se usa
equipos de imanes permanentes, tales como imanes suspendidos, fajas
y tambores, quienes generan campos hasta de 1500 Gauss a 50 mm de
la superficie magntica. Para obtener mayores valores significativos
de campo magntico, son recomendables imanes suspendidos y tambores
electromagnticos que producen campos electromagnticos de 1500 a
2500 Gauss. A. IMANES SUSPENDIDOS. Son equipos de proteccin,
ideales para separar trozos de hierro que viene con el mineral,
tales como punta de pala, barras, pernos, etc., en una faja
transportadora que alimenta a una chancadora. Estos imanes pueden
ser permanentes o electroimanes dependiendo en gran parte a la
altura de cama de mineral sobre la faja transportadora.
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Fig. 4.2. Instalacin de imanes suspendidos de limpieza a) manual
y b) automtica
B. P0LEA MAGNTICA.
Que tambin son equipos de proteccin, pero que se usan como
poleas de cabeza en las fajas transportadoras, eliminando partculas
ferrosas mayores a 1 mm, contenido en un material que tenga una
altura de cama no mayor a 200 mm. Las poleas magnticas se
construyen de forma cilndrica agregando en su interior mdulos
magnetizados de ferrita, montados sobre bloques rectangulares y
posteriormente magnetizados alcanzando un gradiente de flujo entre
500 a 600 Gauss, suficientes para separar materiales secos desde 30
g y eliminando partculas ferrosas hasta -m8 de tamao.
Fig. 4.3. Esquema de operacin de una polea magntica
C. TAMBOR MAGNETICO.
Este concentrador consiste de un tambor giratorio de material no
magntico (acero inoxidable) en cuyo interior se encuentran de 3 a 6
imanes o magnetos en posicin fija y de polaridad alternada
desarrollando intensidades de campo de 1500 a 2500 Gauss en la
superficie de los polos.
Para una sustancia de susceptibilidad K los principales factores
de separacin en un concentrador
de tambor son:
La intensidad de la fuerza magntica.
La velocidad perifrica del tambor.
La granulometra a tratarse debe estar en un rango estrecho,
puesto que la relacin de dos minerales a separar est dada por:
K1/K2 = e
- c (d1 - d2) (4.6)
Donde:
e = Base del logaritmo natural. c = Factor de no uniformidad de
campo.
a b
Material transportado
Material limpio
Polea magntica
Material ferroso
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La posicin del dispositivo de corte en dos partes o
productos
La separacin entre el ancho del polo y la separacin entre polos
es muy importante y es funcin de la granulometra del mineral del
mineral a tratar. La relacin ancho de polo y la separacin a
separacin entre polos parece ser del orden de 1.2.
La distancia ptima entre los ejes de dos polos puede calcularse
mediante la frmula:
[ R ( d + 2 ) ] S = ------------------------- (4.7)
[ R - ( d + 2 ) ] Donde:
R = Radio del tambor. d = Dimetro de la partcula.
= Distancia entre polo y tambor.
Fig. 4.4. Esquema de un separador de tambor. Fig.4.5. Sistema de
fuerzas aplicadas a una partcula de mineral.
Fig. 4.6. Variacin del campo magntico al nivel de los polos en
un concentrador de tambor
Magnticos No magnticos
b/a = 0,75
b/a = 1,2
b/a = 3,0
H
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En base a la granulometra de la alimentacin se puede recomendar
separacin magntica en seco cuando se observa lo siguiente:
Proceso para separar material grueso.
Coarse cobbing (150 - 200 mm).
Proceso para separar material ms fino.
Fine cobbing (3 - 30 mm).
Separacin de finos (0 - 6 mm).
Para el procesamiento de gruesos y finos se recomienda la
aplicacin de tambores con polaridades alternadas. Los minerales
gruesos requieren pocos polos y alto gradiente de flujo magntico,
mientras que los finos requieren muchos polos y bajo gradiente.
Para la separacin magntica de finos (0 - 6 mm) se recomienda
tambores montados en estructuras apropiadas, denominadas Tipo
Mortsell.
CARACTERSTICAS GENERALES.
Dimensionamiento: 16 a 130 t/h (metro de tambor)
Velocidad del tambor: 91 a 460 m/min.
Granulometra aceptable para una buena separacin: 25 mm a
m100.
Todos los separadores requieren alimentacin con caractersticas
ms o menos comunes. La fraccin magntica a ser separada debe ser
ferromagntica y seca. La selectividad aumenta cuando los productos
a ser separados se encuentran dentro de la malla 4 Tyler.
La capacidad, ley y recuperacin estn directamente relacionados a
las velocidades esfricas del tambor.
Para una recuperacin alta de magnticos o eliminacin de los no
magnticos ms gruesos que 3 mm, se utilizan modelos especiales con
baja velocidad.
Cuando se desea un producto ms refinado con alta ley de mineral
magntico se recomienda modelos con tambores de alta velocidad.
Algunas operaciones requieren del uso de mltiples etapas de
tratamiento.
La capacidad de estos equipos se determinar mediante la
siguiente frmula:
Q = 0,0036 V d (4.8) Donde:
Q = Capacidad en t/h/m de ancho de tambor. d = Dimetro promedio
de partcula en micrones. V = Velocidad perifrica del tambor en
m/s.
= Densidad aparente del mineral molido. Estos equipos se
utilizan generalmente para minerales de hierro en sus etapas
primarias de procesamiento y para la purificacin de minerales de
titanio.
4.5.2. CONCENTRADORES MAGNTICOS DE BAJA INTENSIDAD EN HMEDO.
Este tipo de concentracin magntica es considerada como una de
las tcnicas ms importantes en el procesamiento moderno de
concentracin de la magnetita, asimismo como concentrar fosfato y
ferro-niobio y recuperar la magnetita en el lavado de carbn a travs
del proceso de medio denso. Este sistema se caracteriza por el bajo
costo operacional e inversin moderada.
El equipo ms usado es el tambor magntico cuyo circuito magntico
puede ser permanente,
electromagntico o una combinacin de los dos. Los circuitos
magnticos permanentes se construyen con ferrita de bario o
estroncio y son comnmente denominados imanes cermicos, que son ms
eficientes por producir un campo magntico deseado con menor peso y
tamao del imn, econmicos y estables debido a sus propiedades
intrnsecas. En algunas aplicaciones es posible usar una combinacin
del electroimn y el imn permanente, donde el electroimn es
utilizado como el
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mecanismo de captura o separacin mientras que el imn permanente
acta como un mecanismo de transferencia.
Para el diseo del tambor magntico se debe tener en cuenta en
general, lo siguiente:
Arco.
Zona de trabajo.
Eficiencia requerida.
Nmero de polos, y
Ubicacin de los polos. La aplicacin real del concentrador
magntico de tambor, radica en que debe capturar, transferir y
descargar el material magntico. De acuerdo a su diseo
encontramos tambores magnticos con:
Circuito de alto gradiente, el cual produce una alta fuerza
magntica y buena agitacin del material durante la
transferencia.
Circuito interpolo, que produce menor fuerza magntica que el
anterior, con un campo magntico ligeramente ms profundo y menor
agitacin del magntico durante la transferencia.
Circuito Electro-permanente, el cual combina la caracterstica de
una fuerte captura de un electroimn con una buena agitacin y fuerza
magntica de un imn permanente de alto gradiente.
TIPOS DE CONCENTRADORES MAGNTICOS DE TAMBOR EN HMEDO.
Se conocen tres tipos concentradores magnticos los cuales
trabajan en hmedo:
Tipo concurrente.
Tipo contra rotacin
Tipo contra corriente. 1. En el concentrador de tambor tipo
concurrente, el concentrado se lleva hacia adelante por el
tambor y pasa a travs de una abertura donde se comprime y
desagua antes de dejar el equipo. Este diseo es ms efectivo para
producir un concentrado magntico limpio a partir de materiales
relativamente gruesos arriba de 6 mm y un contenido de 35 a 45 % de
slidos por peso. Se usa ampliamente en los sistemas de recuperacin
en medio pesado. Ver figura 4.7.
2. En el concentrador de tambor tipo contra rotacin, la
alimentacin fluye en direccin opuesta a la
rotacin. Se usa en operaciones primarias, donde ocasionalmente
se deben manejar variaciones en la alimentacin, mnima prdida de
material magntico, no se necesita un concentrado muy limpio y
cuando se presenten altas cargas de slidos, alcanzando un buen
rendimiento con un 30 a 40 % de slidos por peso. Ver Fig. 4.8. La
granulometra en el alimento a este equipo debe ser de 3 a 4 mm,
pero preferiblemente -m40 (-0,5 mm). Se usa generalmente como
desbaste (Rougher).
3. En el concentrador de tambor tipo contra corriente, las colas
son forzadas a viajar en direccin
opuesta a la rotacin del tambor y se descargan en el canal de
relaves. Est diseado para operaciones terminales sobre material
relativamente fino, de un tamao de partcula menor de
250 m. Ver figura 4.9. Est limitado al tratamiento de minerales
de molido fino, -m200.
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Fig. 4.7. Concentrador magntico de tambor tipo concurrente
Fig. 4.8. Concentrador magntico de tambor tipo contra
rotacin.
Fig. 4.9. Concentrador magntico de tambor tipo contra
corriente.
Estos equipos tienen las siguientes aplicaciones:
Eliminacin de la magnetita en el proceso de concentracin de
fosfatos.
Concentracin y beneficio de la magnetita.
Recuperacin de magnetita en el lavado de carbn.
4.5.3. CONCENTRADORES DE MEDIA Y ALTA INTENSIDAD.
Bsicamente el factor limitante en la seleccin del proceso en
hmedo o seco en la utilizacin de concentradores magnticos de alta
intensidad es la granulometra en que se encuentra el mineral a ser
procesado.
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Concentradores en seco, conocidos como de rodillo inducido o de
fajas cruzadas, concentran, separan o benefician minerales en el
rango de -8 a +150 m con campos magnticos variables entre 2 000 a
17 500 Gauss.
Concentradores en hmedo, de alta intensidad, conocidos como tipo
carrusel para separar, concentrar o beneficiar minerales con
granulometra fina -m200.
CONCENTRADORES MAGNETICOS EN SECO DE ALTA INTENSIDAD.
A. El concentrador Dings de Rodillos Inducidos.
Se utilizan para la recuperacin de xidos moderadamente magnticos
o la concentracin de minerales o materiales secos como arena de
slice, dolomita, casiterita, tantalita, cromita, rutilo, manganeso,
titanio, volframita y muchos otros minerales pesados. En este
equipo los rodillos son lisos y no llevan magnetos, sino ms bien
ocupan los entre hierros de un electroimn bastante grande con 2 o
ms pares de polos. Los rodillos son atravesados por el flujo
magntico del electroimn, convirtindose sede del magnetismo
inducido.
Las caractersticas principales de estos equipos son:
Material a ser tratado: Seco y liberado.
Granulometra: -8 a +150 mallas.
Campo magntico: Variable de 20 a 17 500 Gauss.
Velocidad de rotacin de los rodillos: 0 a 100 RPM.
Consumo de energa: 400 a 4000 watts
Capacidad de alimentacin: 10 a 4 500 Kg/h.
Dimensionamiento: 75Kg/h/plg. De rodillo.
Mquinas disponibles: 5 a 60 pulgadas.
Peso mximo: 8 200 Kg.
Fig. 3.10. Esquema de un separador magntico de rodillo
inducido
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B. Separador magntico de fajas cruzadas.(HCB).
Se usan en la recuperacin selectiva de productos o ganga
magntica de materiales como abrasivos, cermica, productos qumicos,
arcilla, plsticos, etc. o en la concentracin de minerales dbilmente
magnticos tales como tungsteno (volframita), cromita, manganeso,
tantalita, titanio, etc.. Est formado por una faja transportadora
cuya parte superior pasa por los entrehierros de un electroimn
duplo. Las fajas transversales estn sobre la faja y en los
entrehierros. Las partculas magnticas son atradas hacia arriba y
son extrados del campo magntico y de la faja principal, mientras
siguen sobre sta los minerales no magnticos. Presenta gradientes
crecientes de campo que permiten recuperar productos con
susceptibilidades magnticas decrecientes.
Las caractersticas principales de este separador magntico
son:
Material a ser tratado: Seco y liberado.
Granulometra: - a +m100.
Campo magntico: Variable de 20 a 16 000 Gauss.
Velocidad de la faja principal: Variable de 12 a 36 m/min.
Velocidad de las fajas secundarias: 92 m/min.
Nmero de polos disponibles: 1 permanente como escalper ms 1 a 8
electromagnticos.
Consumo energtico: 750 16 000 watts.
Capacidad de alimentacin: 900 Kg a 1 t/h.
Dimensionamiento estimado: 35,5 a 40 Kg/h/plg.
Ancho de fajas disponibles: 6, 12, 18 y 24 pulgadas.
Peso mximo: 25 000 Kg. Aplicaciones tpicas.
Recuperacin magntica de cromita.
Separacin y concentracin magntica de casiterita y tantalita.
Recuperacin magntica de la arena de slice en la fabricacin de
vidrio.
Refinacin magntica del concentrado de volframita.
Fig. 3.11. Separador magntico de faja cruzada.
CONCENTRADORES MAGNETICOS EN HMEDO DE ALTA INTENSIDAD.
Los separadores magnticos de alta intensidad para proceso en
hmedo, denominados WHIMS (Wet High Intensity Magnetic Separators),
actualmente se construyen hasta capacidades de 120 ton/h, por lo
que han ganado ya su aceptacin para concentrar minerales de hierro
(Hematita y goetita), eliminacin de xidos de hierro y
ferrosilicatos y arcillas en la fabricacin del vidrio, cermica y
esmaltes, separacin de ilmenita, volframita columbita, eliminacin
de xidos de hierro, ferrosilicatos y ferrotitanios de los
concentrados de casiterita, circonio y rutilo, etc..
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WHIMS INDUSTRIALES.
Un WHIMS consiste bsicamente de un aro giratorio en el cual hay
una serie de celdas individuales, en donde se colocan una serie de
matrices de acero inoxidable magntico. El aro rota entre los polos
de campo electromagntico. Al entrar a este campo magntico se le
induce magnetismo a las matrices, las cuales multiplican la
intensidad del campo magntico hasta 17 500 Gauss.
En el momento que cada celda pasa por el campo magntico, se le
inyecta a la celda, la pulpa de
mineral, de modo que las partculas susceptibles al magnetismo se
quedan adheridas a las matrices y los no magnticos pasan por entre
las aberturas de las matrices. Al salir las matrices del campo
magntico se adiciona agua a presin con el fin de retirar el
material magntico y lavar las matrices, la cual queda lista para la
prxima pasada por el campo electromagntico.
VARIABLES QUE AFECTAN LA OPERACIN DE LOS WHIMS.
Debido a que cada mineral se comporta en diferente manera
respecto al magnetismo, es necesario ajustar una serie de variables
tanto de operacin como de diseo del equipo.
Estas se mencionan a continuacin:
Intensidad del campo magntico.
Matrices
Metal expandido
Placas ranuradas
Bolas o billas
Esponja de acero inoxidable.
Densidad de la pulpa (20 a 40 % de slidos)
Velocidad del arco
Presin de enjuague.
pH del agua.
Altura sobre el nivel del mar. Estos equipos tienen la siguiente
aplicacin:
Procesamiento de mineral de hierro.
Recuperacin de uranio y oro.
Concentracin de minerales de tungsteno.
Concentracin de ilmenita
Purificacin de minerales no metlicos (arena de slice, caoln,
etc.).
Purificacin de concentrados de Mo, Cu, etc..
Fig. 4.12. Esquema de un separador magntico de alta intensidad
en hmedo WHIMS.
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Alimento = 100 Kg
85 Kg de arena de slice
3 Kg de Fe2O3
12 Kg de cromita.
Tambor Magntico en seco Imanes permanentes
12 x 36
3 Kg Fe2O3 97 Kg de Slice + Cromita
Separador Magntico de
Rodillos Inducidos 3 polos
5 x 30
Magntico No Magntico
11 Kg Cromita 29 Kg Slice
Separador Magntico de Alta Intensidad de Fajas
Cruzadas
24ancho de faja 2 polos
No magnticos Magnticos
26,6 Kg Slice 9,6 Kg Cromita ( 80% de 12 Kg de alimento)
1,4 Kg Cromita 2,4 Kg Slice
Diagrama 4.1. Recuperacin magntica de Cromita.
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4.5.4. CONCENTRADOR MAGNTICO DE ALTO GRADIENTE
Los separadores magnticos de Alto Gradiente HGMS (High Gradient
Magnetic Separators) son equipos de alta intensidad
electromagntica, diseados para concentrar o separar partculas
dbilmente magnticas en un rango de tamao de un micrn a un mximo de
m28. Este equipo es bsicamente un nmero y tamao de placas de acero
calculadas con precisin, unidas entre s, encerrando completamente
una bobina refrigerada por agua. La bobina a su vez encierra una
canasta o cmara de acero inoxidable conteniendo una matriz a travs
del cual se hace pasar la pulpa.
La matriz comnmente usada para las partculas de tamao micrnico
es una malla de lana de
acero inoxidable magntico. Cuando es magnetizado por el campo
magntico de alta intensidad, los millares de filamentos delgados
crean campos intensos de alto gradiente, a travs del cual cada
partcula debe pasar. Debido a la alta superficie especfica respecto
al volumen de la matriz inducida, se logra obtener una alta
eficiencia de separacin. La intensidad de campo magntico es
infinitamente variable hasta 20 000 Gauss en el rea abierta de la
cmara de separacin y esto se debe al tipo de matriz utilizada.
FACTORES Y VARIABLES A CONSIDERAR EN LA APLICACIN DE LOS
SEPARADORES DE ALTO GRADIENTE.
Se deben considera las siguientes:
Ley y recuperacin por campo aplicado y presin de la
alimentacin.
Campo magntico.
Tiempo de retencin.
Seleccin de matrices.
Susceptibilidad del mineral alimentado.
Carga magntica, ley y recuperacin.
Densidad de pulpa. Este tipo de equipos tienen la siguiente
aplicacin:
En la purificacin del caoln.
Concentracin de volframita.
Eliminacin de chalcopirita de concentrados de molibdeno.
Eliminacin de Fe2O3 fino de las arenas de slice.
Eliminacin de piritas de los carbones comerciales.
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Fig. 3.13. Esquema de una separador magntico de alto
gradiente.
APLICACIONES
En cierto grado, muchos minerales son magnticos y otros estn
asociados con minerales que son ferromagnticos o paramagnticos. La
Separacin Magntica de Alto Gradiente, por lo general, puede
utilizarse en los procesos de separacin en los cuales otros
procesos han tenido dificultades. Los minerales paramagnticos al
comienzo del siguiente listado se pueden recuperar con facilidad.
Muchos minerales de baja Susceptibilidad estn asociados con otros
minerales o tienen mayor contenido de Fe en sus cristales y por
consecuencia, generalmente es posible separarlos. A continuacin se
describen ejemplos de aplicaciones del HGMS: Recuperacin de
hematita Extraccin de pirita magntica Recuperacin y/o mejoramiento
de finos de mineral de cromo Recuperacin de finos de ilmenita
Mejoramiento de wolastonita Recuperacin de apatita Recuperacin y
separacin del sulfuro
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PROCESAMIENTO DE MINERALES MINERALRGIA III MSc. ING NATANIEL
LINARES GUTIRREZ
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Sistema del proceso HGMS